爆震目 錄
返回目錄↑1、正文
汽油機(jī)中一種不正常燃燒的現(xiàn)象。汽油機(jī)正常燃燒時(shí),火花塞點(diǎn)火后經(jīng)過(guò)短暫的著火延遲期的準(zhǔn)備,在電極間隙附近形成火焰核心,火焰從火焰核心以30~40米/秒的速度向四周的未燃混合氣區(qū)傳播,使燃燒室內(nèi)混合氣循序燃燒,直至結(jié)束(見(jiàn)圖)。通過(guò)高速攝影研究汽油機(jī)爆震時(shí)發(fā)現(xiàn),在汽油機(jī)燃燒室內(nèi)火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程中,遠(yuǎn)離火花塞的未燃混合氣(末端混合氣),被已燃混合氣的膨脹所壓縮,此處的局部溫度因熱輻射作用而超過(guò)燃料的自燃溫度,從而產(chǎn)生自發(fā)反應(yīng),形成一個(gè)或多個(gè)火焰核心。即在正;鹧?zhèn)鞑サ揭郧跋刃邪l(fā)火自燃,發(fā)出極強(qiáng)的火光,燃燒溫度常在4000℃以上,火焰?zhèn)鞑ニ俣冗_(dá)200~1000米/秒以上,比正常燃燒的火焰?zhèn)鞑ニ俣雀邘资。高速傳播的爆震燃燒使氣缸?nèi)產(chǎn)生壓力沖擊波,并在氣缸壁面上反射和反復(fù)沖擊,造成強(qiáng)制振動(dòng)并產(chǎn)生高頻噪聲,即敲缸現(xiàn)象。壓力波的沖擊使壁面的氣膜減薄,向氣缸壁的傳熱損失增大,結(jié)果功率下降,燃料消耗率上升,汽油機(jī)過(guò)熱,冷卻水和機(jī)油溫度增高。持久的爆震破壞氣缸壁油膜,加劇氣缸壁的磨損,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使機(jī)件損壞。避免爆震的措施有:使用高辛烷值汽油,燃用過(guò)濃混合氣,使末端混合氣本身不易發(fā)火;降低進(jìn)氣溫度,加強(qiáng)末端混合氣的冷卻,延遲點(diǎn)火時(shí)刻,以降低末端混合氣的溫度;利用可燃混合氣的湍流和旋流,提高正常火焰?zhèn)鞑ニ俣,或設(shè)計(jì)緊湊的燃燒室,合理布置火花塞位置,縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x,以縮短正;鹧?zhèn)髦聊┒嘶旌蠚獾臅r(shí)間。
爆震 汽油機(jī)中一種不正常燃燒的現(xiàn)象。汽油機(jī)正常燃燒時(shí),火花塞點(diǎn)火后經(jīng)過(guò)短暫的著火延遲期的準(zhǔn)備,在電極間隙附近形成火焰核心,火焰從火焰核心以30~40米/秒的速度向四周的未燃混合氣區(qū)傳播,使燃燒室內(nèi)混合氣循序燃燒,直至結(jié)束。通過(guò)高速攝影研究汽油機(jī)爆震時(shí)發(fā)現(xiàn),在汽油機(jī)燃燒室內(nèi)火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程中,遠(yuǎn)離火花塞的未燃混合氣(末端混合氣),被已燃混合氣的膨脹所壓縮,此處的局部溫度因熱輻射作用而超過(guò)燃料的自燃溫度,從而產(chǎn)生自發(fā)反應(yīng),形成一個(gè)或多個(gè)火焰核心。即在正;鹧?zhèn)鞑サ揭郧跋刃邪l(fā)火自燃,發(fā)出極強(qiáng)的火光,燃燒溫度常在4000℃以上,火焰?zhèn)鞑ニ俣冗_(dá)200~1000米/秒以上,比正常燃燒的火焰?zhèn)鞑ニ俣雀邘资丁8咚賯鞑サ谋鹑紵箽飧變?nèi)產(chǎn)生壓力沖擊波,并在氣缸壁面上反射和反復(fù)沖擊,造成強(qiáng)制振動(dòng)并產(chǎn)生高頻噪聲,即敲缸現(xiàn)象。壓力波的沖擊使壁面的氣膜減薄,向氣缸壁的傳熱損失增大,結(jié)果功率下降,燃料消耗率上升,汽油機(jī)過(guò)熱,冷卻水和機(jī)油溫度增高。持久的爆震破壞氣缸壁油膜,加劇氣缸壁的磨損,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使機(jī)件損壞。避免爆震的措施有:使用高辛烷值汽油,燃用過(guò)濃混合氣,使末端混合氣本身不易發(fā)火;降低進(jìn)氣溫度,加強(qiáng)末端混合氣的冷卻,延遲點(diǎn)火時(shí)刻,以降低末端混合氣的溫度;利用可燃混合氣的湍流和旋流,提高正;鹧?zhèn)鞑ニ俣,或設(shè)計(jì)緊湊的燃燒室,合理布置火花塞位置,縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x,以縮短正;鹧?zhèn)髦聊┒嘶旌蠚獾臅r(shí)間。
返回目錄↑2、何謂爆震當(dāng)混合氣 (空氣與燃油充分的混合) 在進(jìn)氣行程進(jìn)入燃燒室后,活塞在壓縮行程時(shí)便將其壓縮,火星塞將高壓混合氣點(diǎn)然后,其燃燒所產(chǎn)生的壓力則轉(zhuǎn)換成引擎運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力。引擎燃燒雖可以用三言兩語(yǔ)簡(jiǎn)單的形容,但光是內(nèi)燃機(jī)的燃燒研究,不知已造就了多少博、碩士論文,甚至許多學(xué)者、工程師窮其一生都在研究燃燒的學(xué)問(wèn),所以要真正了解引擎,是要花很多工夫的。 正是因?yàn)橐娴娜紵謴?fù)雜,所以需要有相當(dāng)精確的設(shè)計(jì)與控制,稍有一點(diǎn)控制失誤或是失常,便會(huì)造成不正常燃燒,而「爆震」就是一種不正常燃燒。簡(jiǎn)單的說(shuō),爆震是不正常燃燒所導(dǎo)致的燃燒室內(nèi)壓力失常。 右方高壓縮比設(shè)定的情形較容易引起爆震,便需使用高辛烷值的燃料以避免爆震。 返回目錄↑3、爆震的原因在說(shuō)到爆震原因前,我們先要了解兩件事。第一,混合氣在燃燒室內(nèi)燃燒,其火焰是由點(diǎn)火點(diǎn)以「波」的方式向四周擴(kuò)散,所以由點(diǎn)火到油氣完全燃燒需要依段短暫的時(shí)間。第二,油氣雖然需要靠火星塞點(diǎn)燃,但是過(guò)于高溫、高壓的環(huán)境也會(huì)使油氣自燃。 一般的爆震是因?yàn)槿紵覂?nèi)油氣點(diǎn)火后,火焰波尚未完全擴(kuò)散,遠(yuǎn)程未燃的油氣即因?yàn)楦邷鼗蚋邏憾匀迹浠鹧娌ㄅc正規(guī)燃燒的火焰波撞擊而產(chǎn)生極大壓力,使得引擎產(chǎn)生不正常的敲擊聲。造成爆震最主要有以下幾點(diǎn)原因: 一、點(diǎn)火角過(guò)于提前: 返回目錄↑4、怎么知道爆震及影響
爆震的英文是Knocking,及敲擊的意思,所以爆震時(shí)引擎會(huì)產(chǎn)生敲擊聲。輕微不連續(xù)的爆震聲音相當(dāng)清脆,有點(diǎn)類似輕敲三角鐵的聲音。而嚴(yán)重且連續(xù)的爆震時(shí),引擎會(huì)有「哩哩哩」的聲音,此時(shí)引擎也會(huì)明顯的沒(méi)力。 現(xiàn)在許多車廠為了將引擎壓榨出最大的性能及降低油耗,通常會(huì)把常用轉(zhuǎn)速域的點(diǎn)火角設(shè)定的比較提前,所以有些引擎在2000至3000轉(zhuǎn)間負(fù)荷較大時(shí),難免會(huì)有輕微的爆震,然而輕微的爆震對(duì)引擎不會(huì)有太大的影響,車主也不用過(guò)于擔(dān)心。但是若因?yàn)橐娉鰡?wèn)題所產(chǎn)生的爆震,如嚴(yán)重積碳或散熱不良等,這種爆震通常很嚴(yán)重,如果是在高轉(zhuǎn)速高負(fù)荷發(fā)生連續(xù)且嚴(yán)重的爆震,不出一分鐘,輕則火星塞及活塞熔損,嚴(yán)重的甚至連汽缸及引擎本體都會(huì)炸穿。
返回目錄↑5、爆震感知器(爆震傳感器)
最立即且有效抑制爆震的方法,就是延后點(diǎn)火提前角,降低燃燒壓力。所以爆震感知器作動(dòng)原理,是當(dāng)偵測(cè)到引擎爆震時(shí),則將點(diǎn)火提前角延后到不會(huì)爆震的點(diǎn)火時(shí)機(jī),待引擎不爆震時(shí),再慢慢的將點(diǎn)火提前回復(fù)。爆震感知器是利用一加速度傳感器來(lái)量測(cè)引擎的加速度變化,也就是震動(dòng)。工程師在調(diào)校爆震感知器時(shí)會(huì)把爆震的震動(dòng)模式寫入ECU中,一旦爆震感知器偵測(cè)出該震動(dòng)模式,ECU則判定引擎爆震,隨即延后點(diǎn)火提前角。較先進(jìn)的爆震感知器甚至能判定是哪一個(gè)汽缸爆震,而針對(duì)該汽缸個(gè)別延后點(diǎn)火提前角。 某些高級(jí)汽車上,如奔馳600-137系列發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)取消了爆震傳感器,改為由特別的火花塞和相應(yīng)的感應(yīng)電路來(lái)感應(yīng)氣缸內(nèi)部的離子流異常來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否爆震。這種方法更加靈敏有效。 |
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